Орытпалар теориясы

Халық шаруашылығының түрлі салаларында таза металдарға қарағанда қорытпалар жиі қолданылады. Қорытпа деп металдар немесе металл мен металлоидтардың әрекеттесуінен пайда болған, құрамы күрделі қосылыстарды айтады. Құрамындағы элементтердің санына байланысты қорытпа екі, үш және одан да көп компонентті болуы мүмкін. Қорытпалардың таза металдарға қарағанда, мынадай артықшылықтары бар:

а)механикалық қасиеттерінің жоғарылығы;

б)технологиялық қасиеттерінің жоғарылығы;

в)қорытпалардың физика-химиялық қасиеттерін қалауымызша өзгертуімізге болатындығы.

Қорытпалардың көпшілігі сұйық күйінде біртекті болып бір фазадан тұрады, ал қатайған кезде оның құрамындағы компонентгері бір-бірімен әрекеттесіп, екі немесе бірнеше фазадан тұратын қатты ерітінді, химиялық қосылыс және механикалық қоспа түзеді.

Қатты ерітінділер. Көптеген металл қоспалары сұйық күйінде бірі екіншісінде еріп, сұйық ерітінді түзеді. Металдар бірі екіншісінде тек сұйық күйінде ғана емес, қатты күйінде де еріп, қатты ерітінді түзеді. Қатты ерітіндіде қорытпа компоненттерінің бірі өзінің кристалдық торын сақтайды, ал екіншісінің кристалдық торы бұзылады. Бірінші компонент - еріткіш, екіншісі - ерігіш, ал пайда болған қорытпа қатты ерітінді деп аталады.

Қорытпадағы металл атомдарының кристалдық тордағы орналасуына байланысты қатты ерітінділер алмасушы және енуші болып екі түрге бөлінеді. Алмасушы қатты ерітіндісінде, ерігіш элементтің атомдары еріткіш элементтің кристалдық торындағы атомдардын орнын басады.

Енуші қатты ерітіндісінде ерігіш элементтің атомдары еріткіш элементтің атомдарының кристалдық торының ішіне орналасады, яғни ішіне

Химиялық қосылыс. Кристалдық торларының түрлері бір-біріне ұқсамайтын және торларының параметрлерінің айырмашылығы үлкен элементтер химиялық қосылыс түзеді. Бұл қосылыстар корытпа компоненттерінің қатынасы белгілі мөлшерге жеткенде түзеледі. Көбінесе химиялық қосылысты металдар мен металлоидтар түзеді. Мысалы, карбидгер - металл мен көміртегінің химиялық қосылыстары (темір, хром карбидтері), нитридтер - азот пен металдардың химиялық қосылыстары (темір, алюминий нитридтері т.б.).

Әдетте химиялық қосылыстың физика-механикалық қасиеттері оларды құраушы компоненттердің физика-химиялық қасиеттерінен тіпті өзгеше болып келеді. Себебі химиялық қосылыс нәтижесінде күрделі жаңа кристалдық тор түзіледі.

Механикалық қоспа. Егер қорытпаның компоненттері балқыған күйде бірі екіншісінде шексіз еріп, қатты күйде өзара ерімесе, онда қорытпа қатайғанда механикалық қоспа (эвтектика) құрайды. Механикалық қоспада компоненттер өз кристалдық торларын өзгертпей сақтайды. Механикалық қоспа таза компоненттерден, қатты ерітінділерден, химиялық қосылыстардан т.б. тұруы мүмкін.